Presa de Fontenelle

La presa de Fontenelle se construyó entre 1961 y 1964 en el río Green , en el suroeste de Wyoming . Esta presa de tierra zonificada de 42 metros (139 pies ) de altura embalsa el embalse de Fontenelle , con una capacidad de 0,42600 km³ (345 ^{360 acres-pie} ) . La presa y el embalse son elementos centrales del Proyecto Seedskadee de la Oficina de Recuperación de los Estados Unidos , que gestiona el embalse de Fontenelle principalmente como depósito de almacenamiento para el Proyecto de Almacenamiento del Río Colorado . La presa sufrió una falla importante en 1965, cuando se produjo una fuga en el estribo derecho . Las descargas de emergencia inundaron propiedades aguas abajo, pero las reparaciones fueron exitosas. Sin embargo, en 1983, la presa fue calificada como "deficiente" según los criterios de la Evaluación de Seguridad de Presas Existentes (SEED, por sus siglas en inglés), debido a las continuas filtraciones, lo que provocó un descenso de emergencia del nivel del agua. Se construyó un muro pantalla de hormigón a través del núcleo de la presa para evitar filtraciones.  

Concebido inicialmente como un embalse para almacenar agua de riego, el proyecto se suspendió temporalmente en 1962 para realizar un estudio sobre métodos de riego en zonas de gran altitud. Los resultados de los estudios provocaron la cancelación de muchas características de riego del proyecto. La principal razón de ser del proyecto evolucionó para respaldar los derechos de agua de Wyoming en la cuenca del río Colorado , reteniendo agua que de otro modo fluiría río abajo hacia los estados de la cuenca baja del Colorado. La presa proporciona generación de energía como característica secundaria. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} Una de las razones para el aplazamiento de las actividades de riego fue el descubrimiento de trona en la parte sur de la región propuesta para el riego. Dado que la extracción de trona era una actividad de mayor valor, la exclusión de esas tierras del proyecto hizo que el proyecto de riego dejara de ser viable. ^{[ 3 ]}

El desarrollo de la cuenca alta del río Green se incluyó en un informe de 1946 de la Oficina de Recuperación sobre la cuenca del río Colorado. Un informe complementario de 1950 trató los detalles del proyecto Seedskadee propuesto, seguido de otro anexo en 1953. El Proyecto de Almacenamiento del Río Colorado, incluido el Proyecto Seedskadee, fue autorizado por el Congreso en 1956. La planificación inicial se completó en 1959 y se modificó en 1961 para aumentar la capacidad del embalse de Fontenelle a 345 400 acres-pie (0,4260 km³ ⁾ , lo que hizo factible la construcción de una central hidroeléctrica. Las obras de infraestructura de riego se detuvieron en 1962. ^{[ 3 ]} La presa presentaba obras de desagüe inusualmente grandes, capaces de descargar 18 000 pies cúbicos /s (510 ^m³ / s) (en comparación con una capacidad de aliviadero de 20 200 pies cúbicos /s (570 m³ ^/ s) ) porque las obras de desagüe podían ampliarse a un menor coste que el aliviadero. ^{[ 4 ]}       

El primer elemento de la construcción en la presa de Fontenelle fue la construcción de la comunidad de Fortenelle, el campamento base para la construcción, con trabajos que comenzaron en 1961 para construir casas prefabricadas reubicables para los trabajadores de la presa. El contrato para el campamento base fue adjudicado y completado por la empresa constructora DH Butcher & Co. El contrato de construcción de la presa fue adjudicado el 13 de junio de 1961 a Foley Brothers, Inc. y a Holland Construction Company de St. Paul, Minnesota, con la construcción comenzando el 30 de junio, a un costo de $7.9 millones. ^{[ 5 ]} Se encontró que la superficie del lecho rocoso en la base de la presa estaba fragmentada, por lo que la zanja de contención destinada a evitar la infiltración de agua debajo de la presa se profundizó 6 pies (1.8 m) . La roca expuesta no fue preparada ni alisada con concreto. El rejuntado de los cimientos requirió una cantidad inusualmente grande de material para rellenar las grietas en los 20 m superiores (65 pies ) , y se requirió rejuntado adicional en el estribo derecho y en las obras de salida. ^{[ 6 ]} Las obras de la presa se completaron a finales de 1963, con su finalización definitiva el 24 de abril de 1964. Las obras de la central hidroeléctrica comenzaron en 1963 y se completaron en 1965. ^{[ 3 ]}  

Los problemas con el terraplén se hicieron evidentes en mayo de 1964, cuando parte del relleno se deslizó hacia la cuenca de disipación aguas abajo, debido a un descenso demasiado rápido del nivel del embalse. Cuando el embalse se llenó al 10% de su capacidad, se observaron filtraciones en la base de la presa, y se detectaron más filtraciones a unos 1200 m (4000 pies ) aguas abajo de la presa, provenientes de afloramientos de esquisto. ^{[ 7 ]} En julio de 1965 se produjo otro deslizamiento en la zona de la cuenca de disipación. 

El 3 de septiembre de 1965 se produjo una fuga importante en el estribo oeste, que comenzó como una mancha húmeda que creció con el tiempo. ^{[ 8 ]} La cara aguas abajo debilitada perdió 10 000 yardas cúbicas (7600 ^m³ ) de material que se deslizó hacia la cuenca de disipación, acompañada de un flujo continuo de agua, una condición conocida como "tubería hidráulica". ^{[ 9 ]} Al día siguiente comenzaron los trabajos para reducir el nivel del embalse, con vigilancia las 24 horas de la presa. ^{[ 3 ]} La mancha húmeda se convirtió en un remolino de agua , ^{[ 8 ]} con un caudal de entre 10 y 12 millones de galones por día. ^{[ 5 ]} 

El 6 de septiembre se formó un socavón de 4,6 m x 6,1 m en la cara aguas arriba de la cresta de la presa, que los trabajadores rellenaron inmediatamente con escolleras extraídas con excavadoras de la superficie cercana de la presa. El socavón tenía 9,1 m de profundidad, con el fondo a 3,4 m por debajo del nivel del embalse, y solo quedaban 14 m de estructura de la presa entre el socavón y la cara aguas abajo. Un colapso mayor podría haber provocado una brecha en la presa, causando su fallo total. Las filtraciones no aumentaron durante el incidente. La liberación de agua de emergencia inundó zonas a lo largo del río Green aguas abajo, dañando ranchos y viviendas. ^{[ 3 ]} Las obras de desagüe, inusualmente grandes, permitieron reducir el nivel del embalse hasta 1,2 m por día, ^{[ 7 ]} una medida que no estaba disponible once años después en la presa de Teton . ^{[ 7 ]}      

El embalse se vació aún más durante el resto del año y comenzaron las reparaciones del terraplén, junto con un programa intensivo de inyección a presión en el estribo y a lo largo del eje central del terraplén de la presa. Los trabajos continuaron durante 1966, con la sustitución completa del terraplén del estribo derecho. El embalse se volvió a llenar parcialmente en la primavera de 1967 para comprobar la eficacia de la inyección, que consumió 200 000 pies cúbicos (5700 m³ ⁾ de lechada. [ ^{7 ] Se} liberó agua a través de la tubería forzada de la central hidroeléctrica con la turbina y el generador retirados mientras se reparaban las obras de salida. En ese momento se perforaron veintitrés pozos de observación. El embalse se volvió a llenar completamente en el verano de 1968. ^{[ 3 ]} 

Evaluaciones posteriores describieron el fallo como "evitado por poco". ^{[ 10 ]} El casi fallo no fue ampliamente difundido, pero sí provocó que otras organizaciones, además de la Oficina de Recuperación, modificaran sus prácticas de diseño y construcción de presas de terraplén . ^{[ 11 ]} La Oficina de Recuperación concluyó que el agua utilizada en la mezcla del hormigón estaba contaminada con trona . La Oficina concluyó que el carbonato de sodio presente en la trona aceleró el fraguado de la lechada en la cortina de lechada original , dejándola débil y fisurada. ^{[ 12 ]}

Como resultado del fallo catastrófico de la presa Teton, muy similar , en circunstancias casi idénticas en 1976, ^{[ 13 ] [ 14 ]} el programa de Evaluación de la Seguridad de Presas Existentes (SEED) se inició a finales de la década de 1970 y principios de la de 1980. El informe de 1983 sobre la presa Fontenelle la calificó de "mala", la segunda calificación más baja. El informe señaló un aumento de las filtraciones, de naturaleza similar a las que causaron el fallo de 1965. En 1984 se presentaron planes para construir un muro de hormigón de 180 m (600 pies ) de longitud en las obras de salida del canal este para evaluar su eficacia. Sin embargo, en mayo de 1985, los operadores iniciaron un descenso de emergencia del embalse tras decidir que la presa estaba "en muy grave peligro". ^{[ 3 ]} Con el rápido descenso, aparecieron deslizamientos en la cara aguas arriba. El embalse quedó completamente vacío. En septiembre comenzaron los trabajos de excavación de una sección de prueba de 260 m (840 pies ) de muro diafragma de hormigón de 61 cm (24 pulgadas) de espesor en el núcleo de la presa, utilizando el sistema de zanja de inyección de lechada "Hydrofraise", extendiéndose de 12 m (40 pies) a 15 m (50 pies ) por debajo de la base de la presa hasta el lecho rocoso. ^{[ 15 ]} El embalse debía mantenerse vacío en 1986, pero el fuerte deshielo primaveral arrastró troncos y maleza rodante al embalse, obstruyendo las obras de salida. El embalse se llenó parcialmente, evitando inundaciones en la ciudad de Green River , pero creando ansiedad por una posible falla de la presa, que estaba reteniendo cincuenta pies de agua, aumentando a veces cinco pies en un día. Una evaluación ambiental del programa de reparación señaló que la única alternativa era una ruptura intencional y permanente de la sección central de la presa, dejando a las industrias locales sin agua. ^{[ 16 ]} Se completó la sección de prueba del muro y se consideró un muro de longitud completa, pero la sección completada pareció haber resuelto el problema de la filtración. ^{[ 3 ]}     

• La presa de Teton , de diseño similar, falló catastróficamente en 1976 en circunstancias parecidas después de que se produjera una fuga en el estribo de la presa cuando se llenó el embalse.

• Presa Fontenelle en la Oficina de Recuperación de Tierras de los Estados Unidos.
• Proyecto Seedskadee en la Oficina de Recuperación de Tierras de los Estados Unidos.
• Central eléctrica de Fontenelle en la Oficina de Recuperación de Tierras de los Estados Unidos.
• Estudio de caso sobre el fallo de la presa de Fontenelle en la Asociación de Funcionarios Estatales de Seguridad de Presas.